1. Проектирование сборного железобетонного перекрытия
.1 Составление разбивочной схемы
Назначаю сетку колонн, принимаю поперечную схему расположения ригелей.Разбивочные осевые размеры плит определяются в зависимости от величины временной нагрузки и принимаются от 0,9 до 1,3 м по ширине и от 5 до 6,5м по длине. При рекомендуемой длине здания 35 м можно разместить 5 плит. Длина плиты с учетом заделки крайних плит в стены на глубину 120 мм будет:
,
где Lзд — длина здания в осях, мм;
n — количество пролетов по длине здания.
,
Принимаю.
Глубина опирания = 140 мм.
При рекомендуемых пролетах ригеля 5-7 м на заданной ширине здания могут располагаться 3 пролета: крайние по 5950мм и средний 6600мм. При ширине плиты 1,0-1,5 м принимаю в крайних пролетах по 4,5 плиты и в среднем 5 плит. Определяю ширину плит:
Принимаю
Рисунок 1 — Схема раскладки плит
.2 Расчет плиты
Установление размеров плиты
Принимаю плиты с 5 круглыми пустотами: диаметр 180мм, высота 240 мм.
Рисунок 2 -Сечение плиты перекрытия
Определение расчетных и нормативных нагрузок на плиту
Определяю площадь поперечного сечения плиты:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Собственный вес плиты на 1м2 площади равен:
Определяю величину расчетного пролета:
Рисунок 3 — Определение расчетного пролета
Таблица 1 — Сбор нагрузок на плиту
Определение расчетных силовых факторов для расчета плиты:
Момент в середине пролета от полной расчетной нагрузки:
, где γп =1
Момент в середине пролета от полной нормативной нагрузки:
Момент от длительно действующей нормативной нагрузки:
Величина расчетной поперечной силы на опоре:
Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси:
Плиту проектирую из тяжелого бетона класса В25 с характеристиками:
Rb = 14,5 МПа — расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;
Rbt = 1,05 МПа — расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
γb1 = 0,9 — коэффициент условия работы.
В качестве рабочей продольной использую арматуру класса А400
с расчетным сопротивлением растяжению Rs = 355 МПа; Еs = 2×105 МПа.
Привожу поперечное сечение плиты к эквивалентному тавровому сечению:
Рисунок 4 — Схема эквивалентного сечения плиты
1) Рабочая высота сечения:
Так как , то в расчет вводится вся ширина сжатой полки:
) Определяю положение нейтральной оси:
;
,
Вывод: нейтральная ось проходит в полке. В этом случае справедливы формулы расчета для элементов прямоугольного сечения. При этом ширина сечения принимается равной ширине сжатой полки.
3) Определяю значение коэффициента α:
, значит, высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.
4) Определяю требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
; ;
Принимаю 4Ø14 А400 ;
Определяю процент армирования:
Оптимизирую и принимаю 4Ø14 А400 ;
Рисунок 5 — Схема продольного армирования плиты
Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси.
Расчет изгибаемых железобетонных элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия:
Где Q — поперечная сила в нормальном сечении элемента;
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
φb1 — коэффициент, принимаемый равным 0,5;
; ; ;
;
Вывод: прочность бетонной полосы между наклонными сечениями обеспечена.
Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия
,
где Q- поперечная сила в нормальном сечении от внешней нагрузки;
Qb1- поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;
;
;
,
значит, поперечную арматуру ставим конструктивно.
Принимаю арматуру А240 Ø8
Конструктивно принимаю сетку
Расчет плиты по предельным состояниям второй группы
Рисунок 7- Схема эквивалентного сечения плиты
1) Вычисляю приведенную площадь сечения:
Площадь нижней продольной арматуры:Ø,;
Определю коэффициент ;
Площадь верхней продольной арматуры:Ø,;
Площадь сетки:
Определю площадь бетона:
;
;
;
2) Вычисляю статический момент приведенной площади:
;
Статический момент площади бетона:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
;
3) Центр тяжести приведенного сечения:
;
) Вычислю момент инерции приведенного сечения:
Момент инерции бетона:
5) Определяю приведенный момент сопротивления сечения:
;
Упругопластичный момент сопротивления сечения:
6) Определяю момент трещинообразования и сравню его с максимальным изгибающим моментом:
;
Таким образом, в растянутой зоне образуются трещины.
Расчет ширины раскрытия нормальных трещин
Расчет по раскрытию трещин производят из условия:
,
гдеacrc — ширина раскрытия трещин от действия внешней нагрузки;
Значения acrc,ult принимают равными из условия обеспечения сохранности арматуры:
,3 мм- при продолжительном раскрытии трещин;
,4 мм- при непродолжительном раскрытии трещин;
Ширину раскрытия трещин aсrс определяют исходя из взаимных смещений растянутой арматуры и бетона по обе стороны трещины на уровне оси арматуры и принимают:
при продолжительном раскрытии:
при непродолжительном раскрытии:
напряжение в продольной растянутой арматуре в нормальном сечении с трещиной от соответствующей внешней нагрузки;
базовое (без учета влияния вида поверхности арматуры) расстояние между смежными нормальными трещинами;
коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры между трещинами;
коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки и принимаемый:
,0 — при непродолжительном действии нагрузки;
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
,4 — при продолжительном действии нагрузки;
коэффициент, учитывающий профиль продольной арматуры:
,5 — для арматуры периодического профиля (, А400, А500, В500);
коэффициент, учитывающий характер нагружения:
,0 — для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов;
,2 — для растянутых элементов;
. При продолжительном раскрытии трещин:
приведенный диаметр арматуры;
площадь сечения растянутого бетона;
— добавочный коэффициент;
должно быть меньше 400мм и 40·ds, и больше 100мм и 10·ds, поэтому принимаю
1.3 Расчет разрезного ригеля
Согласно разбивочной схеме (рис.1) ригель представляет собой разрезную трехпролетную конструкцию с шарнирным опиранием концов на кирпичные стены здания.
Рисунок 8 — Схема разрезного ригеля
Расчетные пролеты ригеля:
крайний:
средний:
Принимаю нагрузку на ригель равномерно распределенную.
Рисунок 9 — Расчетная схема ригеля
Задаюсь сечением ригеля при условиях:
Задаюсь сечением ригеля:.
Постоянная расчетная нагрузка, действующая на ригель:
Расчетная временная нагрузка на ригель:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Изгибающие моменты в сечениях ригеля по его длине определяются по формуле:
;
Поперечная сила на опорах ригеля:
;
Необходимую расчетную высоту сечения ригеля из бетона класса В25 при определяю по максимальному изгибающему моменту.
При ширине ригеля bр =350мм; x = 0,30.
Расчетная высота определяется:
;
;
Принимаю.
Расчет продольной арматуры.
В качестве продольной арматуры в ригеле использую арматуру периодического профиля класса А400 с.
Средний ригель, нижняя арматура.
Определяем значение h0:
Определяем значение коэффициента α:
;
;
;
,
значит, высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.
Определяем требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
; ;
Принимаем 2Ø20+4Ø25 А400 ;
Определяем процент армирования:
,
следовательно, продольной арматуры поставлено достаточно.
Средний ригель, верхняя арматура.
Рассчитывается из условий обеспечения прочности при транспортировке
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Находим собственный вес ригеля по формуле
Изгибающий момент при транспортировке рассчитываем по формуле
Определяем значение h0:
Определяем значение коэффициента α:
значит, высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.
Определяем требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
Принимаем 3Ø8 А400
Изгибающий момент в середине пролета определяются по формуле:
;
Поперечная сила на опорах ригеля:
;
Крайний ригель, нижняя арматура
Определяем значение h0:
Определяем значение коэффициента α:
значит, высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.
Определяем требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
Принимаю
Ø18 А400
4Ø25 А400
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Определяем процент армирования:
Крайний ригель, верхняя арматура
Рассчитывается из условий обеспечения прочности при транспортировке
Находим собственный вес ригеля по формуле
Изгибающий момент при транспортировке рассчитываем по формуле
Определяем значение h0:
Определяем значение коэффициента α:
значит, высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.
Определяем требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
Принимаем 3Ø8 А400
Расчет поперечной арматуры
В качестве поперечной арматуры в ригеле используем арматуры класса А400,
Средний ригель
Расчет изгибаемых железобетонных элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия:
где Q — поперечная сила в нормальном сечении элемента;
φb1 — коэффициент, принимаемый равным 0,3;
Следовательно, прочность бетонной полосы между наклонными сечениями обеспечена.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия
где Q — поперечная сила в нормальном сечении от внешней нагрузки;
Qb1 — поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;
Значит поперечную арматуру устанавливаем по расчету.
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:
Определяем требуемую интенсивность поперечного армирования:
Согласно конструктивным требованиям шаг у опоры хомутов не должен превышать и не должен превышать 300мм.
Назначаем шаг хомутов при опоре
Согласно конструктивным требованиям шаг хомутов в средней части пролета не должен превышать и не должен превышать 500мм.
Назначаем шаг хомутов в пролете — Определяем требуемое количество поперечной арматуры:
Диаметр поперечной арматуры сравниваем с диаметром продольной арматуры:
Принимаем хомуты Ø10 А400 площадью сечения 78,5 мм2 с шагом 200 мм у опор и шагом 300 мм в пролете.
Определяем прочность наклонного сечения на действие поперечной силы:
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном над наклонной трещиной:
где с — длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось:
Дальнейший расчет веду по
Поперечная сила, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении:
где с0 — проекция наклонной трещины на продольную ось:
Принимаем с0=1,2 мм.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Определяем поперечную силу в конце опасного наклонного сечения:
Прочность наклонного сечения на действие поперечной силы обеспечена.
Крайний ригель
Расчет изгибаемых железобетонных элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия:
где Q — поперечная сила в нормальном сечении элемента;
φb1 — коэффициент, принимаемый равным 0,3;
Следовательно, прочность бетонной полосы между наклонными сечениями обеспечена.
Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия
где Q — поперечная сила в нормальном сечении от внешней нагрузки;
Значит поперечную арматуру устанавливаем по расчету.
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:
Определяем требуемую интенсивность поперечного армирования:
превышать и не должен превышать 300мм.
Назначаем шаг хомутов при опоре
Согласно конструктивным требованиям шаг хомутов в средней части пролета не должен превышать и не должен превышать 500ммНазначаем шаг хомутов в пролете — Определяем требуемое количество поперечной арматуры:
Диаметр поперечной арматуры сравниваем с диаметром продольной арматуры:
Принимаем хомуты Ø10 А400 площадью сечения 78,5 мм2 с шагом 200 мм у опор и шагом 300 мм в пролете
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Определяем прочность наклонного сечения на действие поперечной силы:
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном над наклонной трещиной:
где с — длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось:
Дальнейший расчет веду по
Поперечная сила, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении:
где с0 — проекция наклонной трещины на продольную ось:
Принимаем с0=1,2 мм.
Определяем поперечную силу в конце опасного наклонного сечения:
Прочность наклонного сечения на действие поперечной силы обеспечена.
.4 Расчет колонны
Принимаю к расчету наиболее нагруженную колонну среднего ряда. Расчет колонны производится в наиболее нагруженном сечении — у обреза фундамента. Нагрузку на колонну с учетом ее веса определяем от опирающихся на нее трех вышележащих перекрытий. Колонну рассчитываю как внецентренно сжатый железобетонный элемент со случайным эксцентриситетом.
. Расчетная длина колонны нижнего этажа:
К расчету принимаю колонну сечением 400×400 мм из бетона класса В15:,
Продольная арматура класса А240:
Поперечная арматура класса А240:
2. Нагрузка на колонну в уровне обреза фундамента:
Рисунок 12 — Расчетная схема колонны
3. Определяю коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки, ползучесть бетона и гибкость:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
4.Определяю требуемое количество продольной арматуры в колонне:
требуемое количество арматуры находим из условия:
Принимаю 4Ø16А240 =804мм2.
Вывод:продольной арматуры поставлено достаточно.
5. Поперечная арматура:
Принимаю поперечные стержни в каркасах диаметром 10 мм из стали класса А240. Поперечную арматуру располагаем с шагом для сварных каркасов . Принимаю S=300 мм.
Расчет консоли колонны
К расчету принимаю консоль из бетона класса В15:
,
Арматура класса А400 .Наибольшая нагрузка на консоль колонны (на опоре В). Нагрузка на короткую консоль, входящую в жесткий узел рамной конструкции, принимаем равномерно распределенной по фактической площадке опирания ригеля .
Необходимая длина площадки опирания ригеля на консоль колонны из условия обеспечения прочности ригеля на местное смятие:
Минимальный вынос консоли с учетом зазора 60 мм между колонной и торцом ригеля:
.
Принимаю вынос консоли l1=300 мм.
Принимаю — фактическое опирание ригеля на консоль.
Напряжение смятия в бетоне консоли под концом ригеля:
Следовательно, прочность бетона при смятии обеспечена.
Расстояние от точки приложения опорного давления до грани колонны:
.
Необходимая расчетная высота сечения консоли шириной 30см у грани колонны:
Принимаю наибольшее значение:
Полная высота консоли у грани колонны:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
.
Принимаю h=400 мм.
Высота свободного края консоли:
Принимаю:
Рисунок 13 — Размеры консоли колонны
Расчет армирования консоли
Расчет продольной арматуры
1) Рабочая высота консоли:
;
)Определяем значение коэффициента α:
;
;
;
) Определяем требуемое количество продольной арматуры:
Принимаю продольную арматуру 2Ø20 А400 c ;
Армирование внутренней зоны консоли
Приконсоль армируется отогнутыми стержнями и горизонтальными хомутами по всей высоте. Общее количество отогнутой и поперечной арматуры, располагаемой на верхней половине участка от точки приложения опорного давления до примыкания наклонной грани консоли к колонне должно быть не менее:
Шаг поперечной арматуры подбираю из условия:, Принимаю горизонтальные хомутыØ8 А240 с шагомSw=100 мм.
Участок АВ пересекает два стержня из двух каркасов,
таким образом, поперечной арматуры на участке: 4Ø8А240,.
Принимаю отогнутую арматуру 2Ø12 А240,
Рисунок 14 — Армирование консоли колонны
При конструировании колонны выполняю проверку на усиление монтажа.
Рисунок 15 — К проверке колонны на усилие монтажа.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
;
;
;
, значит, высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановки арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется
; ;
Принимаю 2Ø5 А400 .
Вывод: корректировка армирования колонн не целесообразна.
2. Проектирование монолитного варианта перекрытия
Компоновка перекрытия
Определяем длину второстепенных балок из условия, что крайние пролеты второстепенных балок рекомендуется уменьшать на 10%.
Принимаю длину среднего пролета 6,02 м.
>0,9
,46>5,42 проверка выполнена
Шаг второстепенных балок принимаю в пределах от 1,0 м до 2,0 м. Крайние плиты рекомендуется уменьшать примерно на 20%.
Принимаю шаг балок:
>0,8
1,3>1,27 проверка выполнена
Рисунок 17 — Схема разбивки балочной клетки
Расчет монолитной плиты перекрытия
Для расчета принимаю толщину плиты
Задаюсь приближенно размерами сечения второстепенной балки:
Принимаю высоту второстепенной балки 500 мм.
Принимаю ширину второстепенной балки 200 мм.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Задаюсь размерами главной балки:
Принимаю высоту главной балки 600 мм
Принимаю ширину главной балки 350 мм.
Рисунок 18 — Схема к расчету плиты
Определяю нагрузки на плиту:
постоянная:
Полная постоянная нагрузка:
— временная
Нормативная:
Расчетная:
Полная расчетная нагрузка:
; проверка выполняется
Рисунок 19 — Расчетная схема плиты
Определяю расчетные изгибающие моменты:
В крайнем пролете:
В среднем пролете:
Над опорой B при армировании плоскими сетками:
Определение толщины плиты:
Для монолитного перекрытия принимаю бетон В25 с с арматурой класса B500
Необходимую толщину плиты определяю при среднем оптимальном коэффициенте армирования по максимальному моменту и ширине плиты
Относительная высота сечения:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
При требуемая рабочая высота плиты равна:
Принимаю:
Расчет рабочей арматуры в плите
Крайний пролет
Расчетный момент:
Рабочая высота сечения:
Определяю значение коэффициента α:
Значит, толщина плиты достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется. Определяю требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
Принимаю: шаг 100 мм 10 стержней Ø4 мм
С-3 в осях 1 — 2 и 7 — 8:
С-4 в осях 2 — 7:
Средний пролет
Расчетный момент:
Рабочая высота сечения:
Определяем значение коэффициента α:
Значит, толщина плиты достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется. Определяю требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
Принимаю: шаг 200 мм 6 стержней Ø4
С-1 в осях 1 — 2 и 7 — 8:
С-6 в осях 2 — 7:
Крайняя опора.
Расчетный момент:
Рабочая высота сечения:
Определяю значение коэффициента α:
Значит, толщина плиты достаточна для восприятия расчетного момента.
Определяю требуемое количество арматуры:
Принимаю: шаг 200 мм 6 стержней Ø6
С-5 в осях 1 — 2 и 7 — 8:
С-8 в осях 2 — 7:
Средняя опора.
Расчетный момент:
Рабочая высота сечения:
Определяем значение коэффициента α:
Значит, толщина плиты достаточна для восприятия расчетного момента, следовательно, постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Определяю требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
Принимаю: шаг 200 мм 6 стержней Ø6
С-2 в осях 1 — 2 и 7 — 8: С-7 в осях 2 — 7:
Рисунок 20 — Армирование плит сетками
3. Расчет простенка
Простенок выполняем из глиняного кирпича М150 на растворе М100.
Рисунок 1 — К расчету простенка
. Определяем расчетные силовые факторы:
Рисунок 2 — К определению расчетных силовых факторов
. Определяем расчетную длину:
. Определяем момент в сечении 1-1:
, принимаем
Ригель опираем на кладку, усиленную в местах опирания горизонтальными сетками.
. Определяем продольную силу и момент в сечении 2-2:
Рисунок 3 — К определению момента в сечении 2-2
. Определяем эксцентриситет в сечении 2-2:
. Проверяем несущую способность простенка:
Вывод: несущая способность простенка обеспечивается.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
железобетонный ригель колонна арматурный
4. Спецификация арматурных изделий
Список использованной литературы
1. Голышев А. Б. , Кудзис А. П. Проектирование железобетонных конструкций. Учебное пособие для вузов: М.1985.
2. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Уч. для вузов: М.: Стройиздат. 1991.
3. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции.
4) СП 1513330 Каменные и армокаменные конструкции.